Innehållsförteckning

en transistor är en elektronikkomponent som också används som en digital switch. Även om det fungerar på samma sätt som en ren mekanisk omkopplare. Men en digital hög logisk signal styr denna omkopplare jämfört med traditionella tryckknappar. Vi styr traditionella växlar manuellt genom att applicera en mekanisk kraft.

Transistor introduktion

vi utformar denna digitala omkopplare genom att ansluta P-typ och N-typ halvledarmaterial med varandra., När vi kombinerar ett halvledarmaterial av p-typ och N-typ med varandra bildas en korsning mellan dem. Denna korsning är också känd som en pn-korsning eller en transistor. Denna PN-korsning styr flödet av ström över korsningen. Men denna korsning bryts genom att applicera en riktig förspänningsspänning över transistorpinnar.

transistorer har två typer som NPN och PNP. Det är en tre-terminal enhet., Dessa terminaler är:

  • bas ( när vi använder som omkopplare tillämpar vi kontrolllogik denna terminal)
  • Collector
  • Emitter

När vi tillämpar en förspänningsspänning till basterminalen bryts PN-korsningen ner. Därefter kan strömmen flöda mellan samlare och emitterterminaler. Annars kan framströmmen inte strömma genom enheten.,

Du kan kontrollera dessa praktiska transistorer: 2N2222, MPSA42, 2N3906

använda transistor som omkopplare

nu kommer vi att lära oss:

  • hur man använder en transistor som omkopplare i elektronikkretsar
  • hur man använder den som en switch i mikrokontroller projekt.

var ska man använda?

i alla program måste vi koppla en transistor med en mikrokontroller. Men frågan som kan komma till dig, Varför behöver vi interface transistor med en mikrokontroller?, Eftersom mikrokontroller stift inte kan ge Utgångsström mer än 3mA och spänning mer än 5V. om vi vill ansluta en belastning som kräver en högre driftström efterfrågan mer än 3mA, kommer det att bränna mikrokontroller. Många utmatningsenheter kommer att kräva en transistoromkopplingskrets för att driva en högströmskravbelastning som reläer, Solenoider och motorer.

hur man använder den?

det här diagrammet visar transistorns tre operativa regioner, såsom mättnadsregion, aktiv region och avskuren region. I mättnadsregionen förblir den helt på., I avskurna regionen, förblir det helt utanför. För omkopplingsändamål behöver vi bara den här enheten att fungera antingen i helt eller helt avstängt område. Därför kan vi ignorera Q-punkten och växla mellan mättnad och avskurna områden.

hur fungerar transistorer som omkopplare?

som vi ser tidigare kan vi bara använda två regioner. Nu ska vi se hur en transistor fungerar i dessa regioner.

Cut off region är också känd som fully OFF mode. I det här läget fungerar det som en öppen omkopplare., För att driva enheten i avstängt läge bör vi ansluta omvänd förspänningsspänning till båda korsningar. Därför kan strömmen i detta driftsförhållande inte strömma mellan samlaren och emitterterminalen på grund av öppen krets mellan dessa terminaler.

i mättnadsregionen förblir transistorn i full-on-läge. Den maximala strömmen kan strömma genom kollektorn till emitter enligt transistorns klassificeringskapacitet. Vi tillhandahåller framåtriktad spänning mellan bas och emitterterminal., Det fungerar som en kortslutning mellan samlare och sändare. Förspänningen är vanligtvis större än 0,7 volt.

exempel på digitala logiska växlar

denna PN-korsningsbaserade enhet har många applikationer som högströmsinterfacing, reläinterfacing och motorer som interagerar via mikrokontroller. Men i alla dessa applikationer byter det grundläggande syftet.

detta diagram ger ett exempel för att styra hög effektbelastningar som motorer, lampor och värmare.,

  • i denna krets, vi vill styra 12 volt belastning från en digital logik och grind. Men utgången från och porten är bara 5 volt
  • genom att använda en transistor som omkopplare kan vi köra 12v eller till och med högspänningsbelastningar med en 5-volts digital logiksignal
  • vi kan också använda dessa enheter för snabbare växling och pulsbreddsmoduleringskontroll till skillnad från traditionella mekaniska omkopplare

motorstyrningsexempel

i det här exemplet använder vi DC-motorstyrning via en strömbrytare., En halvledaranordning fungerar som en omkopplare. I detta diagram kan vi ge en styrsignal med alla mikrokontroller som Arduino, stm32f4 utvecklingsbrädor.

ett motstånd med en basterminal är ett strömbegränsande motstånd. Eftersom GPIO stift av någon mikrokontroller kan ge bas körström mindre än 20mA. Dessutom är D1 en frihjulsdiod som styr tillbaka emf från motorn. Det förbi emk effekt. Vi kan använda någon transistor enligt motorens effekt.

Sammanfattningsvis, om en styrsignal vid basingången är 0 volt. Det kommer att ge en signal., Eftersom vi använder en PNP switch i detta exempel krets. På samma sätt kommer det att förbli avstängt, dess styrsignal är logisk hög.

Transistor som omkopplare med Arduino exempel

detta diagram visar sambandet mellan en Arduino med en NPN transistor och en motor. Denna krets är bara för ett demonstrationssyfte. Eftersom vi ger ström till en last genom Arduino leverans. Vi kan bara använda en 5-volts likströmsmotor genom detta exempel., Om du behöver köra en stor motor, bör du använda en speciell strömtransistor och en separat strömförsörjning.

Transistor som en switch Proteus simulering exempel

detta exempel är en exakt replikering av den tidigare kretsen. Men NPN transistor används istället. Därför kommer kontrollerande signaler att fungera motsatsen.

Transistor som switch exempel

i det här avsnittet kommer vi att se olika exempel för att använda transistor som en switch.,

två transistorer som Switch exempel

i denna krets, det finns två transistorer. I den första transistorn är basen jordad och ingen ström kan strömma in i den. Som ett resultat är transistorn ” av ” och ingen ström kan strömma genom glödlampan. I ett annat fall strömmar strömmen in i basen och så transistorn är ”på” och strömmen kan strömma genom den vilket resulterar i att glödlampan är på.,

i det här exemplet är de två motstånden inställda så att transistorns bas är tillräckligt hög spänning för att strömmen ska strömma in i den och följaktligen är transistorn på. Som ett resultat strömmar strömmen genom glödlampan som därför avger ljus.

styrning av Transistorbasström med Potentiometer

i detta fall kan strömmen som strömmar in i basen varieras. Om strömmen är stor är transistorn på och glödlampan tänds., Om pekaren på potentiometern flyttas nedåt, sjunker strömmen till basen tills transistorn är avstängd och ingen ström strömmar genom glödlampan.

styrrelä med transistor som omkopplare

i det här exemplet är principen densamma som det sista kretsexemplet förutom att istället för en glödlampa som slås på och av aktiveras en reläspole och detta i sin tur slår på glödlamporna i sekundärkretsen.,

styra Transistor Switch Operation med en kondensator

detta exempel krets använder en kondensator för att styra strömflödet till basen terminalen av en trannsistor. Ursprungligen laddas kondensatorn upp via motståndet ovanför det. Så småningom når kondensatorns övre platta en sådan potential att en ström börjar strömma in i transistorns botten, slår på transistorn och får glödlampan att lysa.,

Du bör också notera att lampan förblir avstängd tills tillräckligt laddnings butiker inuti kondensatorn som kan ge turn-on ström till bas terminal transistor.

i denna exempelkrets laddas kondensatorn upp tills dess nedre platta har en så låg potential att ingen ström kan strömma in i transistorns botten. Resultatet är att transistorn är initialt på, men sedan efter en tidsperiod är avstängd. I detta och sista kretsar finns det en tidseffekt., Efter en viss tidsperiod, som kan bestämmas genom valet av motstånd och kondensator, är transistorn antingen påslagen eller avstängd.

det här exemplet transistorkretsen som en omkopplare liknar krets av sista exemplet, förutom att genom att variera värdet på variabelmotståndet är det möjligt att variera tiden det tar innan transistorn slås på.,

videoföreläsning

i ovanstående krets används en logiksond som inmatning från mikrokontroller och diod D1 används som en frihjulsdiod för att låta strömmen flöda när enheten är i avstängt tillstånd. Kom ihåg att vi har använt 3904 bara för en demonstration. När du väljer transistorer bör du ta hand om den maximala ström som kan strömma genom transistorn i på tillstånd. Microcontroller input används bara för att driva transistor i på tillstånd eller av tillstånd som visas i figuren nedan.,

Observera att det är vanligt att ansluta en back emf-dämpningsdiod över utmatningsenheten. Detta är viktigt med enheter som reläer, Solenoider och motorer som skapar en bakre emf när strömmen kvarstår för att stänga av.

praktiskt taget använde vi mestadels reläer för höga aktuella krävande belastningar. I så fall är transistorn som används för att driva relä och belastning ansluten till ett relä.,introduktion till 3D-utskrift, arbete och applikationer

  • ljusavgivande diod
  • introduktion till UART-kommunikation
  • skillnad mellan CRT-bildskärm och LCD
  • Digital till Analog omvandlare introduktion och DAC-typer
  • termoelement introduktion, arbete och typer
  • olika typer av fel i trefas induktionsmotor
  • d Flip Flop design simulering och analys med hjälp av olika programvarans
  • PID controller arbetar och tuning typer
  • ultraljudssensor arbetar applikationer och fördelar
  • Lämna ett svar

    Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *